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用数值模拟技术分析高温条件下内置式复合射孔器单元在试验釜体上形成的载荷。在石油工业油气田射孔器材质量监督检验中心室内测试的复合射孔器单元试验釜体基础上加载了190 ℃高温条件,并进行爆炸冲击的流固耦合数值模拟计算。高温条件会增加结构的内应力,降低釜体结构承载能力。设计制造了能够提供高温条件下复合射孔器单元试验釜体,对某型超高温复合射孔器产品进行了室温条件下、高温条件下(180 ℃、150 h)对比...
SPATIO-TEMPORAL PROCESS SIMULATION OF DAM-BREAK FLOOD BASED ON SPH
Smooth Particle Hydrodynamics GIS Dam-break Flood Spatio-temporal Process Simulation
2018/5/15
On the basis of introducing the SPH (Smooth Particle Hydrodynamics) simulation method, the key research problems were given solutions in this paper, which ere the spatial scale and temporal scale adap...
超高应力隔震组合支座的基本力学性能研究
高性能隔震系统 压应力稳定性 回转刚度 水平刚度
2018/12/29
提出了1种超高应力隔震组合支座高性能隔震系统，该隔震系统是由多个橡胶支座按设计所需规则组合而成。建立了高性能隔震系统回转刚度理论公式、水平刚度、竖向刚度和屈曲应力的相关理论公式，并采用300型缩小试件对HPIS高性能隔震系统组合支座进行了竖向刚度、屈服后刚度、屈服力等基本性能和相关性的低周反复加载试验。研究结果表明：高性能隔震系统组合支座相对单体橡胶支座，在回转刚度、压应力稳定性及屈曲应力等方面均...
基于弹性模型的桩基沉降计算
桩基沉降 弹性模型 分层总和法 桩-土相互作用
2018/12/29
国内外学者已对桩-土相互作用的弹性模型做了大量的先期研究。将该模型应用于桩基动力响应和沉降计算。利用该模型计算桩基沉降具有如下的优点：容易与工程中广泛采用的有限元软件如ABAQUS结合；只要合理选取模型参数，就可模拟桩端下所有压缩土层的沉降量，而现行规范计算桩基最终沉降量时，只考虑了计算深度内土层的压缩量。动力和静力工程算例计算结果表明，该方法具有较高的精度。
针对以往粘弹性动力人工边界前处理工作繁杂和计算精度不高等问题，基于ABAQUS有限元软件，提出1种采用弧形一致粘弹性边界单元模拟半无限域人工边界的全新思路。详细阐述了弧形一致粘弹性边界单元人工边界在有限元软件中的实现方法，并通过算例研究了该边界单元的可靠性，结果表明：其精度比普通粘弹性边界提高了4%~8%。同时，研究了弧形一致粘弹性边界单元厚度对有限元数值模拟结果的影响，得出了该边界单元的厚度会对...
四川盆地威远、渝西地区下志留统龙马溪组页岩广泛发育,为定量研究该区页岩孔隙结构特征,以威远、渝西地区页岩样品为例,运用二氧化碳吸附、低温氮吸附和高压压汞等实验技术,研究了目标储层的孔隙结构及孔径分布特征。结果表明,微孔发育主要集中于0.45 ~ 0.65 nm之间,介孔发育主要集中于2 ~5 nm之间,宏孔发育相对较差且分布不均匀;比表面积与微孔成正相关性,主要孔隙类型是细颈广体的墨水瓶孔等无定形...
为了解释光伏设施干扰下沙质地表侵蚀堆积的动力机制，在库布齐沙漠110 MW光伏电站选取2个断面，利用MetOne 014A/024A型自动风速仪，同步观测了光伏板前后不同位置20、50、100、200 cm高度的1 min平均风速，分析了光伏板干扰下流场格局变异及其与地表蚀积态势的关系。结果表明：（1）光伏设施强烈干扰流场格局，产生流场分异区：板下集流加速区、板前板后遇阻减速区、板面抬升区和板间恢...
为反映强夯荷载作用下地基竖向位移变化特点，基于功能原理推导出强夯荷载作用下等效接触拟静力峰值计算公式；借助ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立强夯数值模型，将强夯荷载简化为三角形冲击荷载对强夯过程进行数值模拟，并以南通某强夯法处理冲填软土地基工程为实例对这一强夯后地基竖向位移计算方法进行了验证。实例计算结果表明:该方法计算得到的地基竖向体积变化占地基总体积变化的比例与实测相近；用体积变化比例代...
变质砂板岩Ⅰ型断裂韧度各向异性初探
变质砂板岩 细观层理 Ⅰ型断裂韧度 纵波波速
2019/3/12
Ⅰ型断裂韧度是岩石的主要特征力学参数,且影响因素很多。目前,国内可查的细观层理对岩石Ⅰ型断裂韧度影响的相关研究较少。试验利用隧道开挖中的变质砂板岩,测试了横向、纵向和无细观层理砂板岩纵波波速,并采用三点弯曲圆梁方法研究了相应砂板岩试件的Ⅰ型断裂力学性质。试验表明KIC、断裂破坏挠度、细观层理和纵波波速间存在相关关系,根据试验成果提出各向异性系数Y的概念,利用各向异性系数Y计算的K’IC值与实测的相...
基于断层摩擦强度的地应力计算模型与应用
断层摩擦强度 地应力 煤层气开采 沁水盆地南部
2018/7/10
断层摩擦强度是煤岩层地应力的限定条件，如何评价断层摩擦强度是煤与煤层气开采值得考虑的问题，分析了断层摩擦强度和其对地应力的约束机制，建立了最大与最小主应力比值与断层摩擦强度的相关关系和地应力计算模型。研究结果表明：煤岩层中有效最大主应力与最小主应力比值受断层摩擦强度的限制，当其比值达到临界方向断层的摩擦强度极限时，断层就会发生滑动；根据Anderson断层分类，将原岩应力分为3种应力状态，在此基础...
如何培养技术创新拔尖人才,既是钱学森之问,更是时代之问——21世纪后,创新被国家置于发展全局的核心位置. 力学的技术科学或工程科学属性,内在地决定了它能够、并且应该在回答钱老之问时,起到基础性的作用. 按照这个信念, 清华大学于2009年设立了定位于工科基础,同属清华学堂人才培养计划暨国家基础学科拔尖学生培养计划试验的钱学森班(简称钱学森班). 作为负责钱学森班的 首席教授,我在本文里首先论证三个...
建立细长缆索大柔性多体动力学模型时,现实存在的复杂捻制几何构型多不予考虑,而是将柔索简化为材料均匀梁进行描述,致使运动仿真模型与物理实际存在一定差距. 为此,研究一种典型非线性拧绞绳股的大变形等效动力学建模方法,考虑准静态与大范围运动情况下绳股内的线接触,计算了受摩擦力及弯曲曲率影响的绳股可变弯曲刚度,通过等效梁模型避免了绳股精细建模时的大规模计算消耗. 基于连续介质力学与绝对节点坐标方法,建立了...
错列角度对双圆柱涡激振动影响的数值模拟研究
错列双圆柱 错列角度 CIP 方法 涡激振动 Navier-Stokes方程 浸入边界法
2019/1/3
为研究错列角度α对双圆柱涡激振动问题的影响，采用自主研发的基于CIP (constrained interpolation profile)方法的数值模型，对雷诺数Re=100、错列角度α=0°~90° (间隔15 #x00B0;)的等直径双圆柱涡激振动问题进行数值模拟. 模型在笛卡尔网格系统下建立，采用具有三阶精度的 CIP 方法求解 N-S (Navier--Stokes)方程，采用浸入边界法...
针对主动式水下拖曳升沉补偿系统的非线性时变负载特性，设计一种基于扩展扰动观测器的非线性鲁棒位移控制器。在该控制系统中，将扰动负载分成时变的未知负载与可以建模的负载2部分，并考虑系统动力学的非线性特性，采用滑模控制技术补偿观测器估计误差，通过递推反步法设计主动式升沉补偿器的非线性鲁棒运动控制系统。基于实测的3~4级海况下母船升沉位移对所设计的主动式升沉补偿器开展实验研究。研究结果表明，所设计的控制器...